Нейроморфный процессор Intel Loihi масштабируется до 8M нейронов, 64 ядер
Нейроморфные вычисления - это подмножество вычислений, которое пытается имитировать архитектуру мозга, используя современные технологические аналоги. Например, вместо реализации типичных тактовых частот процессора. Loihi основан на архитектуре нейронной сети. Базовый процессор Loihi содержит 128 нейроморфных ядер, три ядра процессора Lakefield (Intel Quark) и сеть связи вне кристалла. Теоретически, Loihi может масштабироваться до 4096 ядерных чипов и 16384 чипов, хотя Intel заявляет, что не планирует коммерциализировать такой большой дизайн.
«Благодаря чипу Loihi мы смогли продемонстрировать в 109 раз более низкое энергопотребление, используя тест глубокого обучения в режиме реального времени по сравнению с графическим процессором, и в 5 раз более низкое энергопотребление по сравнению со специализированным аппаратным обеспечением вывода IoT», - сказал Крис Элиасмит, соавтор Генеральный директор отдела прикладных исследований мозга и профессор Университета Ватерлоо. «Еще лучше, поскольку мы увеличиваем сеть в 50 раз, Loihi поддерживает результаты производительности в режиме реального времени и использует только на 30 процентов больше энергии, тогда как оборудование IoT потребляет на 500 процентов больше энергии и больше не работает в режиме реального времени».
Внедрение Pohoiki Beach не является крупнейшим запланированным развертыванием для нейроморфного чипа. Intel заявляет, что намерена развернуть еще более крупный проект под кодовым названием Pohoiki Springs, который обеспечит «беспрецедентный уровень производительности и эффективности для масштабируемых нейроморфных рабочих нагрузок».
Мы освещали достижения и исследования в области нейроморфных вычислений в течение нескольких лет в ET. Работа над этими процессорами тесно связана с работой, которая ведется в области ИИ и машинного интеллекта в целом, но нейроморфные вычисления касаются не только того, как эффективно выполнять рабочие нагрузки AI / ML на существующих чипах. Конечная цель заключается в создании процессоров, которые больше похожи на человеческий мозг.
Одна из странностей вычислительной техники состоит в том, что аналогии, сравнивающие функции человеческого мозга и работу компьютеров, так распространены. Человеческий мозг и классические компьютеры практически не пересекаются с точки зрения их функционирования. Транзисторы не эквивалентны нейронам, и модель шипящих нейронных сетей, которую Лойи использует для передачи информации через собственные ядра процессора, предназначена для того, чтобы быть ближе к биологическим процессам, которые используют люди и другие животные, чем традиционный кремний.
Проекты, подобные этому, имеют ряд долгосрочных исследовательских целей, конечно, но одна из самых фундаментальных - лучше понять, как работает мозг, чтобы скопировать часть своей энергоэффективности. Человеческий мозг работает примерно на 20 Вт. Ожидается, что суперкомпьютеры Exascale, которые считаются минимальными для расширенного нейронного моделирования чего-либо более сложного, чем дождевой червь, потребляют мегаватты энергии на суперкомпьютер. Разрыв между этими цифрами объясняет, почему мы так заинтересованы в долгосрочной энергоэффективности и вычислительном потенциале мозга в первую очередь. Такие архитектуры, как Loihi, - это не просто попытка написать программы, которые имитируют то, что могут делать люди; цель также состоит в том, чтобы скопировать аспекты нашей неврологии. Это делает их прогресс немного интереснее.
Характеристика изображения: Тим Херман / Intel Corporation
Читать далее
Исследователи разрабатывают «мемристор меда» для нейроморфных чипсов
Исследователи разработали способ использовать мед в качестве мемристора, проложив путь к сладким новым формам нейроморфных аппаратных средств.